PM2.5是所有城市空氣污染物里最讓人深惡痛絕的，因其對人體肺部、呼吸道的侵入傷害不可逆轉(zhuǎn)，它由此成為城市空氣治理指標(biāo)中最受關(guān)注的指標(biāo)之一。
作為空氣中最為細(xì)微的存在，這些直徑小于2.5微米的顆粒物，如何被我們捕捉、發(fā)現(xiàn)、甚至能夠?qū)ζ渌菰床⒓皶r清除？
事實上，這場肉眼看不見的戰(zhàn)爭，就在一臺臺無比精密的高端儀器——質(zhì)譜儀中打響。而自主研制“在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀器”(SPAMS）、開發(fā)出全球首創(chuàng)在線PM2.5源解析方法的禾信儀器，近年來抓住地方氣象部門對大氣監(jiān)測的需求，發(fā)展成為國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的行業(yè)龍頭。根據(jù)《招股書》，2020年禾信儀器的總營收達(dá)3.12億元，較2018年增長高達(dá)151%；2020年凈利潤6526.53萬元，較2018年增長244%?？梢姡旰绦艃x器進(jìn)入穩(wěn)定高速發(fā)展期。
2021年7月6日，禾信儀器已得到證監(jiān)會對其在科創(chuàng)板首發(fā)申請的同意。8月24日，禾信儀器啟動招股，本次擬公開發(fā)行股票1750萬股，占發(fā)行后公司總股本的25%。
質(zhì)譜儀，簡而言之即是按物質(zhì)原子、分子的質(zhì)量差異進(jìn)行分離和檢測其物質(zhì)組成的尖端科學(xué)儀器。質(zhì)譜儀將樣品的分子或原子通過離子源進(jìn)行離子化。質(zhì)量不同的離子在磁場的作用下到達(dá)檢測器的時間不同，其結(jié)果展示為質(zhì)譜圖。
質(zhì)譜儀從20世紀(jì)20年代出現(xiàn)已有近百年發(fā)展歷史，一開始用于測量原子質(zhì)量，后用于有機化合物分析，隨后又開始應(yīng)用到天然有機化合物結(jié)構(gòu)分析。20世紀(jì)80年代離子源技術(shù)獲得快速發(fā)展，質(zhì)譜儀開始應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
目前，質(zhì)譜儀在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療健康、食品安全、工業(yè)過程分析等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
2021年，“十四五”規(guī)劃也明確提出要“加強高端科研儀器設(shè)備研發(fā)制造”。從政策發(fā)力程度可以看出，質(zhì)譜儀對推動經(jīng)濟發(fā)展、促進(jìn)相關(guān)行業(yè)技術(shù)升級、打破國外高端分析儀器壟斷、提高高端分析儀器國產(chǎn)化率及國產(chǎn)替代等方面具有重要戰(zhàn)略意義。
而禾信儀器從創(chuàng)立之初，就一直專注于質(zhì)譜儀的研發(fā)。公司創(chuàng)始人周振博士2004年從美國阿貢國家實驗室歸國，組建質(zhì)譜技術(shù)團隊，創(chuàng)立了禾信有限。2014 年，周振博士帶領(lǐng)的“飛行時間質(zhì)譜儀器創(chuàng)新團隊”成功入選科技部“國家創(chuàng)新人才推進(jìn)計劃-重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊”。
經(jīng)過多年的科研努力和對市場需求的掌握，禾信儀器目前已成為集質(zhì)譜儀研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)為一體的國家火炬計劃重點高新技術(shù)企業(yè)，專注于質(zhì)譜儀的自主研發(fā)、國產(chǎn)化及產(chǎn)業(yè)化，掌握質(zhì)譜核心技術(shù)并具有先進(jìn)工藝裝配能力，是國內(nèi)質(zhì)譜儀領(lǐng)域從事自主研發(fā)的少數(shù)企業(yè)之一。
除了監(jiān)測溯源PM2.5的SPAMS，禾信儀器的在線監(jiān)測飛行時間質(zhì)譜儀（SPIMS系列）還覆蓋了大氣環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中的 VOCs （揮發(fā)性有機物）監(jiān)測。在大氣環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域取得了較強的品牌優(yōu)勢，客戶主要為各級生態(tài)環(huán)境部門、環(huán)境監(jiān)測站/中心/中心站以及科研院所等。
根據(jù)《招股書》，禾信儀器的質(zhì)譜儀產(chǎn)品已在全國 30 個省（自治區(qū)、直轄市）、200 多個城市得到廣泛應(yīng)用。
除了得到市場的廣泛應(yīng)用，禾信儀器的質(zhì)譜儀研發(fā)工作也屢屢立項成為國家重點項目。SPAMS 系列就曾入選國家“十二五”重大科技成就展、國家鼓勵發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備以及國家重點新產(chǎn)品， SPAMS系列、SPIMS 系列曾參與“雪龍?zhí)枴蹦媳睒O科考、東方紅 II 號黃渤海科考，并多次在國家大型活動中承擔(dān)空氣質(zhì)量監(jiān)測及保障工作。
而禾信儀器研發(fā)的SPAMS產(chǎn)品系列，更是第一個解決了“快速弄清PM2.5污染物的來源”的難題。據(jù)周振博士介紹，它不僅能測出空氣污染有多嚴(yán)重，還可以在一個小時內(nèi)獲得某監(jiān)測點PM2.5中汽車尾氣占比是多少，揚塵是多少，工業(yè)源是多少等等數(shù)據(jù)。
從2002年開始前期調(diào)研，2006年開始制造，到2013年推出市場，研發(fā)一款PM2.5在線源解析質(zhì)譜監(jiān)測產(chǎn)品，禾信儀器用了十年。
《招股書》顯示，2018-2020年禾信儀器的分析儀器業(yè)務(wù)（含SPAMS、SPIMS系列）占營收的比例分別為77.27%、67.44%和66.21%。其中2020年，SPAMS系列產(chǎn)品一套單價高達(dá)324.56萬元。2018-2020年，SPAMS系列的銷售分別臺數(shù)為13臺、15臺和10臺。
而監(jiān)測VOCs（揮發(fā)性有機物）的SPIMS產(chǎn)品銷量要顯然高很多，2018-2020年銷量分別為22臺、29臺和65臺。
某研報認(rèn)為，從“十三五”的PM2.5源解析需求，到“十四五”的 VOCs源解析需求，大氣污染物的精準(zhǔn)監(jiān)管至關(guān)重要，目前 VOCs 走航監(jiān)測車模式處于推廣階段，預(yù)計僅政府端每年需采購 8.2 億元運維服務(wù)。目前以禾信儀器為代表的國內(nèi)企業(yè)強勢崛起。
自主研發(fā)助力質(zhì)譜儀國產(chǎn)替代
雖然質(zhì)譜儀在環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)藥、食品安全等方面均有不可替代的作用，但我國對于質(zhì)譜儀的研發(fā)依然較晚，依賴進(jìn)口的情況較為嚴(yán)重，國內(nèi)企業(yè)發(fā)力勢在必行。
某研報顯示，2020 年中國質(zhì)譜儀市場規(guī)模約為142.2億元，占全球市場30%左右。根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)，2014-2020年我國進(jìn)口質(zhì)譜儀由44.7億元提升至105.2億元。全球質(zhì)譜儀市場的主要參與者為沃特世、丹納赫、布魯克等公司，這些海外公司大約占據(jù)全球了 90%的質(zhì)譜儀市場份額。雖然，我國質(zhì)譜儀的進(jìn)口依賴度由2014年的94.7%降至2020年的74.0%，比例依然較高，但緊扣依賴度已呈現(xiàn)改善趨勢。
而當(dāng)下，我國質(zhì)譜儀行業(yè)的現(xiàn)狀是，包括禾信儀器在內(nèi)的國內(nèi)質(zhì)譜儀企業(yè)的產(chǎn)品主要以單質(zhì)量分析器為主，產(chǎn)品類型以四極桿質(zhì)譜儀、飛行時間質(zhì)譜儀、離子阱質(zhì)譜儀居多，而國際行業(yè)巨頭則在各質(zhì)譜技術(shù)串聯(lián)方面積累了豐富的經(jīng)驗，將各種質(zhì)量分析器串聯(lián)使用，引領(lǐng)了質(zhì)譜儀行業(yè)的技術(shù)發(fā)展。
而近年來，我國為實現(xiàn)在串聯(lián)質(zhì)譜儀研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面的突破，通過設(shè)立國家重大專項或計劃的方式對該項研發(fā)提供全方位支持。禾信儀器則先后兩次牽頭承擔(dān)了2011年和2017年的重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項，力圖實現(xiàn)我國在串聯(lián)質(zhì)譜儀研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
此外，涉及便攜式質(zhì)譜儀制造的一些關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成熟，國際質(zhì)譜儀市場正處于從大型質(zhì)譜儀向小型質(zhì)譜儀轉(zhuǎn)型的時期，小型化、便攜式的質(zhì)譜儀成為質(zhì)譜儀發(fā)展的重要方向。
在突破技術(shù)領(lǐng)域的需求外，全球質(zhì)譜儀的市場發(fā)展前景，更是我國積極拓展質(zhì)譜儀技術(shù)的重要驅(qū)動力。根據(jù) Transparency Market Research 測算，2018-2026年全球質(zhì)譜儀市場的年均復(fù)合增長率將達(dá)到 7.70%。在下游應(yīng)用領(lǐng)域需求的拉動下，全球質(zhì)譜儀市場將保持穩(wěn)健增長的態(tài)勢。
從時間上看，我國的飛行時間質(zhì)譜儀研發(fā)制造雖然已有近三十年的歷史，國內(nèi)先后涌現(xiàn)出近十家科研單位進(jìn)行飛行時間質(zhì)譜儀的研究。但由于飛行時間質(zhì)譜儀是綜合多個學(xué)科和技術(shù)的高端分析儀器，國內(nèi)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的商業(yè)化質(zhì)譜儀較少，主要為國際知名行業(yè)巨頭壟斷。
隨著環(huán)保、生化、農(nóng)藥、醫(yī)藥、食品等部門分析測試需求的增長，國內(nèi)商業(yè)化飛行時間質(zhì)譜儀在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療健康、食品安全等領(lǐng)域市場潛力巨大。根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2020年中國質(zhì)譜儀市場規(guī)模約為142.2 億元，占全球市場30%左右。
而禾信儀器始終堅持自主研發(fā)，現(xiàn)已獲得質(zhì)譜儀領(lǐng)域多項核心技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)。近年來，禾信儀器承擔(dān)或參與國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項、國家高技術(shù)研究發(fā)展（863）計劃、國家重點研發(fā)計劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等質(zhì)譜技術(shù)類重大科研任務(wù)。在質(zhì)譜儀的質(zhì)量分析器、離子源、進(jìn)樣系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、整機系統(tǒng)等方面突破眾多質(zhì)譜關(guān)鍵核心技術(shù)。
根據(jù)《招股書》，在質(zhì)譜儀最核心的離子源技術(shù)上，禾信科技有5項自主研發(fā)的專利或申請中專利，均處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
除此之外，禾信儀器的研發(fā)實力也得到學(xué)界和行業(yè)的認(rèn)同。禾信儀器共牽頭承擔(dān) 3 項國家重大科技專項，在核心期刊發(fā)表多篇論文，參與 5 項質(zhì)譜儀國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定。
作為一家研究驅(qū)動的科創(chuàng)公司，禾信儀器的研發(fā)投入也始終保持較高水平。根據(jù)招股書，2018-2020年，禾信儀器研發(fā)投入分別為3243.47萬元、3986.68萬元和3897.12萬元，研發(fā)投入占當(dāng)期營業(yè)收入的比重分別為 26%、18.13%和 12.48%。與聚光科技、天瑞儀器等可比上市公司相比，禾信儀器的研發(fā)投入占營收比例顯著高于行業(yè)水平。
在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，禾信儀器已成功實現(xiàn)質(zhì)譜儀的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。但面向未來，生物醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)τ谫|(zhì)譜儀技術(shù)的需求正在不斷顯現(xiàn)。安信證券研報認(rèn)為，質(zhì)譜成為生命科學(xué)中最重要的工具之一，其主要原因是質(zhì)譜檢測的是分析物本身獨特的物理性質(zhì)，即分子量。質(zhì)譜儀作為一個在醫(yī)療上支持診斷的重要工具，臨床方面主要應(yīng)用在微生物鑒定、新生兒疾病篩查、維生素檢測等領(lǐng)域中。
而在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，禾信儀器已開始進(jìn)行研發(fā)和產(chǎn)品布局。禾信儀器通過參與國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項——“新型高分辨雜化質(zhì)譜儀器的研制與應(yīng)用開發(fā)”等重大科研項目，不斷提升在生物醫(yī)藥領(lǐng)域質(zhì)譜儀領(lǐng)域的研發(fā)水平和產(chǎn)業(yè)化能力。
現(xiàn)如今中美局勢依然緊張，中方始終面臨重要工業(yè)品被西方“卡脖子”的境地，在“缺芯少核”現(xiàn)象的背后，是我國高端制造業(yè)發(fā)展仍需大跨步邁進(jìn)的現(xiàn)實。而以禾信儀器為代表的掌握國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)的企業(yè)，即將憑借科創(chuàng)板的“東風(fēng)”，在資本市場獲得更大的賦能。
